ACE-SAP

Planktothrix rubescens (DeCandolle ex Gomont) Anagnostidis et Komárek 1988

Planktothrix rubescens è un cianobatterio filamentoso.

Le cellule sono unite in tricomi diritti o leggermente ricurvi, solitari, liberi di galleggiare, in grado di formare aggregati irregolari rosso-porpora (ovvero, qualora deidratati, di colore violetto) che, a loro volta, si accumulano in dense fioriture che provocano lo scolorimento dell'acqua. I filamenti di cellule non mostrano guaine – sebbene guaine molto sottili possono apparire in coltura. I tricomi sono larghi 4-9 µm e lunghi fino a qualche mm, mostrano alle volte pareti intercellulari granulate e sono gradualmente più sottili alle estremità. Essi hanno facoltà di movimento lento ma, a differenza di altre Oscillatioriales, essi non sono abili di ruotare. Le cellule sono lunghe 2-4 µm e, ad avvenuta divisione cellulare, essi sono il 30-50% più lunghe che large; esse mostrano numerosi aerotopi (gruppi di vescicole gassose che forniscono abilità di galleggiamento), grandi quantità di ficoeritrina (il principale pigmentio fotosintetico) e presenza di carotenoidi (i.e myxoxanthofilla and oxillaxantina). Le cellule apicali di un filamento sono arrotondate, affusolate, lievemente coniche, raramente capitate, con una caliptra convessa.

Planktothrix rubescens è nota per produrre microcistine, efficaci epatotossine associate con avvelenamenti anche mortali in umani ed animali.

Planktothrix rubescens è una specie di acqua dolce, che vive nell'ambiente planctonico, in grandi laghi meso-eutrofici e soggetti ad intensa stratificazione termica ma anche in acque stagnanti, dove produce "acque rosse" durante la stagione estiva; in inverno, essa spesso provoca lo colorazione rossa delle acque sottostanti al ghiaccio lacustre. La specie ricorre in numerose regioni nelle zone temperate settentrionali, dove colonizza efficacemente bacini limnetici (laghi in Austria, Francia sud-orientale, Germania, Svizzera, nord Italia, ecc.); al di fuori di queste aree, la specie ricorre occasionalmente all'interno dell'intera zona temperata; le popolazioni rosse riportate in Norvegia centrale e meridionale appartengono probabilmente ad un morfotipo particolare, così come quelle segnalate nella regione nord-orientale degli Stati Uniti d'America. Interessanti popolazioni sono state descritte in Brasile.

Popolazioni naturali di Planktothrix rubescens saranno raccolte da una serie di laghi trentini distribuiti lungo dei gradienti morfometrico (focalizzando sulla profondità massima), altitudinale e trofico, dove si studieranno nel dettaglio la temperatura, la luce e la chimica. L'identificazione tassonomica delle specie utilizzate per questo studio saranno svolte tramite metodi classici con microscopia ottica. Campioni ambientali da habitat diversi (laghi diversi a profondità diverse) saranno utilizzati per isolare i singoli filamenti da usare come inoculo per stabile culture da usare negli esperimenti. Sia i ceppi ambientali sia i ceppi in cultura saranno caratterizzati metabolicamente. L'analisi dei metaboliti secondari e dei profili lipidici delle membrane sarà condotte tramite tecniche avanzate di spettrometria di massa (MALDI/TOF and LC-ESI-ION TRAP) e eventualmente tramite misure di Risonanza Magnetica Nucleare se i ceppi indagati producono nuovi metaboliti che richiedono un completa e ab initio delucidazione strutturale. L'analisi genetica includerà specificatamente la caratterizzazione dei geni coinvolti nella produzione dei vacuoli gassosi (gene gvp). Dopo l'identificazione delle condizioni ottimali di temperature e luce per i vari ceppi che compongono le popolazioni naturali di Planktothrix, la qualità e quantità dei metaboliti secondari target saranno indagati in coltura sotto condizioni ottimali e di stress (temperatura e luce). La caratterizzazione dei ceppi che producono diversi tipi di vacuoli gassosi sarà fatto da ceppi naturali coltivati in laboratorio.